Svojstva alkil poliglukozida

Slično polioksietilen alkil eterima,alkil poliglikozidiObično su tehnički surfaktanti. Proizvode se različitim načinima Fischerove sinteze i sastoje se od distribucije vrsta s različitim stupnjevima glikozidacije, što je naznačeno srednjom n-vrijednošću. Ovo se definira kao omjer ukupne molarne količine glukoze i molarne količine masnog alkohola u alkil poliglukozidu, uzimajući u obzir prosječnu molekularnu težinu kada se koriste mješavine masnih alkohola. Kao što je već spomenuto, većina alkil poliglukozida važnih za primjenu ima srednju n-vrijednost od 1,1-1,7. Stoga, sadrže alkil monoglukozide i alkil diglukozide kao glavne komponente, kao i manje količine alkil triglukozida, alkil tetraglukozida itd., pa sve do alkil oktaglukozida. Pored oligomera, uvijek su prisutne i manje količine (obično 1-2%) masnih alkohola koji se koriste u sintezi poliglukoze i soli, uglavnom zbog katalize (1,5-2,5%). Brojke se izračunavaju u odnosu na aktivnu tvar. Dok se polioksietilen alkil eteri ili mnogi drugi etoksilati mogu nedvosmisleno definirati raspodjelom molekularnih težina, analogan opis nipošto nije adekvatan za alkil poliglukozide jer različiti izomeri rezultiraju mnogo složenijim rasponom proizvoda. Razlike u dvije klase surfaktanata rezultiraju prilično različitim svojstvima koja proizlaze iz jake interakcije glavnih grupa s vodom i djelomično jedna s drugom.

Etoksilatna grupa polioksietilen alkil etera snažno interaguje s vodom, formirajući vodikove veze između molekula etilenskog kisika i vode, te na taj način gradeći micelarne hidratacijske ljuske gdje je strukturiranje vode veće (niža entropija i entalpija) nego u rasutom stanju vode. Hidratacijska struktura je vrlo dinamična. Obično je između dvije i tri molekule vode povezano sa svakom EO grupom.

Uzimajući u obzir glukozilne glavne grupe sa tri OH funkcije za monoglukozid ili sedam za diglukozid, očekuje se da će ponašanje alkil glukozida biti veoma različito od ponašanja polioksietilen alkil etera. Pored jake interakcije s vodom, postoje i sile između glavnih grupa surfaktanata u micelama, kao i u drugim fazama. Dok su uporedivi polioksietilen alkil eteri sami po sebi tečnosti ili čvrste materije sa niskom tačkom topljenja, alkil poliglukozidi su čvrste materije sa višom tačkom topljenja zbog intermolekularnih vodoničnih veza između susjednih glukozilnih grupa. Oni pokazuju različita termotropna svojstva tečnokristalnih materija, kao što će biti objašnjeno u nastavku. Intermolekularne vodonične veze između glavnih grupa su takođe odgovorne za njihovu relativno nisku rastvorljivost u vodi.

Što se tiče same glukoze, interakcija glukozil grupe sa okolnim molekulama vode posljedica je opsežnog stvaranja vodikovih veza. Kod glukoze je koncentracija tetraedarski raspoređenih molekula vode veća nego u samoj vodi. Stoga se glukoza, a vjerovatno i alkil glukozidi, mogu klasificirati kao "stvaraoci strukture", ponašanje koje je kvalitativno slično ponašanju etoksilata.

U poređenju sa ponašanjem etoksilatnog micela, efektivna međufazna dielektrična konstanta alkil glukozida je mnogo veća i sličnija onoj vode nego onoj etoksilata. Stoga je područje oko glavnih grupa na alkil glukozidnom micelu slično vodi.